[发明专利]一种基于运行和网架风险的配电网运行方式优化方法

说明书

本发明公开一种基于运行和网架风险的配电网运行方式优化方法，该优化方法包括如下步骤：1)采集配电网运行方式优化相关参数，该相关参数至少包括线路、变压器、负荷参数；2)根据所述相关参数构建配电网运行方式优化数学模型，所述数学模型为非线性优化模型，该非线性优化模型的优化目标包括节点电压偏离程度最小目标、线路负载均衡程度最优目标、配电网网损最小目标、运行风险最小目标和/或网架风险最小目标；3)求解所述数学模型得到配电网运行方式优化结果。本发明方法在传统的经济性、可靠性等优化目标的基础上增加了运行风险和网架风险两个目标，相比于传统优化模型更加全面，使得运行方式优化更为科学合理。

技术领域

本发明涉及配电网运行技术领域，具体涉及一种基于运行和网架风险的配电网运行方式优化方法。

背景技术

配电网是整个电力系统中与用户直接联系、向用户供应电能和分配电能的重要环节。一旦发生故障或对电力设施设备进行检修、试验就会造成系统对用户供电的中断。配电网的运行方式是整个配电网络供电能力及运行特性的集中表现。根据数据统计，用户发生的停电故障中，有80％以上是由配电网环节的故障造成的。换句话来说，配电网环节对整个电力系统的供电可靠性、安全性以及供电能力等方面影响最大，因此有必要制定合理的配电网运行方式，并在此基础上实现最优运行。

目前配电网正常运行方式的设定通常考虑安全性、可靠性、经济性等方面，其存在的主要问题如下：

1)虽然考虑到了配电网运行的安全性，但是没有考虑运行风险，容易导致一些意外事故的发生；

2)安全性和可靠性通常仅考虑事故发生概率和事故导致后果的综合水平，对于一些特殊情况，如发生概率很高但影响较小或者发生概率很小但是后果很严重的事故不能很好进行区分，容易导致调度人员的判断出现失误，从而引起更严重的事故发生；

3)目前通常采用网络重构的方式来对运行方式进行优化，虽然能够在一定程度上实现对可靠性和经济性等方面的优化，但是容易导致负荷转供能力下降引起网架风险增大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出一种基于运行和网架风险的配电网运行方式优化方法。

为了实现本发明目的，本发明实施方式提供一种基于运行和网架风险的配电网运行方式优化方法，具体采用以下技术方案：

该方法包括如下步骤：

1)采集配电网运行方式优化相关参数，该相关参数至少包括线路、变压器、负荷参数；

2)根据所述相关参数构建配电网运行方式优化数学模型，所述数学模型为非线性优化模型，该非线性优化模型的优化目标包括节点电压偏离程度最小目标、线路负载均衡程度最优目标、配电网网损最小目标、运行风险最小目标和/或网架风险最小目标；

3)求解所述数学模型得到配电网运行方式优化结果。

与现有技术相比，该方法全面考虑与配电网运行相关的电能质量、均衡度、经济性、运行风险和网架风险等各方面因素，在此基础上构建配电网方式优化的多目标非线性优化模型，并对优化模型进行求解得到最优的运行方式，最终得到的计算结果可以为配电网正常运行方式优化提供参考和依据。

在某些实施方式中，所述步骤1)中，所述相关参数包括线路阻抗和导纳、变压器阻抗、负荷有功功率和无功功率、节点数目、变压器数目、线路数目、无功补偿容量、用户数目、用户的等级因子、线路故障率、线路故障持续时间和/或配电网拓扑结构。

在某些实施方式中，所述节点电压偏离程度最小目标函数表示：

式中：V_i为第i个节点的电压幅值(标幺值)；V_Ni为第i个节点的额定电压；N_bus为配电网节点数目；